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被鱼刺卡住喉咙怎么办 浅谈图像处理算法的实现途径(CPU/FPGA/ASIC) 你永远在我心里

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发表于 2019-6-11 14:02 | 显示全部楼层 |阅读模式
人们对图像质量要求的不竭提升,间接鞭策着图像算法的不竭向前成长,那末到明天为止,常用的图像处置算法是怎样实现的呢?明天我们来谈一谈
图像处置算法的实现一般有两种路子:软件大概硬件
<h1>软件 VS 硬件

软件实现方式,本钱低,迭代快,且随着现在各类工具,平台的开源,用软件方式来实现算法,是很好的一种挑选但假如实时性要求较高,数据量较大,软件实现就不可以满足要求,需要改变算法大概改变实现方式来满足要求
图像处置算法成长到明天,各类算法已经有一定的成熟度,想要改变算法来进步运转速度,难度比力大,是以大师纷纷将眼光转向了硬件实现上面
<h1>硬件实现方式

今朝实现算法的路子首要有以下几种:

  • 通用计较机
通用计较机采用冯.诺依曼结构,串行处置单指令单数据这类结构决议了它的处置速度比力慢,很难满足实时性要求,只能用于算法的考证和实时性要求不高的场所

浅谈图像处置算法的实现路子(CPU/FPGA/ASIC)

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  • 并行处置机
并行处置机即多个CPU同时工作这样可以减缓单个CPU,不能实时处置数据的弱点但这一技术今朝存在工作时负荷不均匀,以及并行算法编写困难等题目,对于一些要求较高的场所,仍然没法满足要求

浅谈图像处置算法的实现路子(CPU/FPGA/ASIC)

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  • 数字信号处置器
数字信号处置器也就是DSP(Digital Signal Processor):是为了实现快速数字信号处置算法而设想的、具有特别的结构的处置器
凡是用C说话停止编程,处置速度很是快,可到达2000MPIS,比最快的CPU快10-50倍DSP的内部采用公用硬件实现数字信号处置的一些常用算法,所以用DSP处置一些算法速度很是快,比如乘加运算只需一个时钟,但DSP只是对某些牢固的运算供给了硬件优化,其还是串行指令履行系统,而且这些优化运算并不合适一切算法,使其遭到了限制

浅谈图像处置算法的实现路子(CPU/FPGA/ASIC)

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  • 公用集成电路
公用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)是为了某一牢固的算法和利用而设想的公用电路
假如图像处置算法采用通用处置器+DSP结构,仍然不能满足速度的要求,可以斟酌ASIC由因而专门针对某一种算法设想的电路,所以运算速度可以做到很快ASIC的弱点也很明显:设想周期长,需求少,本钱高,功用单一,ASIC一旦投入利用,设想系统的灵活性比力差,新的算法和技术只能经过设想新的芯片来实现,通用性差

浅谈图像处置算法的实现路子(CPU/FPGA/ASIC)

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  • 现场可编程门阵列
现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA),FPGA是现今利用最普遍的可编程逻辑器件,也被称为可编程ASIC,FPGA在结构上具有逻辑功用块,采用查找表结构,经过可编程的内部连线毗连功用模块来实现逻辑功用
FPGA的功用是经过逻辑结构的设置数据来实现工作时,设想者可现场编程改变FPGA的逻辑功用,设想出所需要的硬件逻辑,可以实时、灵活的更新和开辟,进步了设想的灵活性和通用性
图像处置具有并行性,是以采用合适的并薪辉算法是进步图像处置速度有用的方式而FPGA在设想上,可以采用硬件并行和流水线技术,恰好可以满足要求
FPGA适适用来实现对实时图像和视频的处置包括:直方图平衡、均值滤波、中值滤波、边沿检测、图像扭转、图像缩放等等各类合适FPGA停止图像处置的算法,正在不竭的出现和完善
随着集成电路技术的不竭成熟,国内外以FPGA为根本的图形图像算法和利用也层见叠出,如在汽车电子中的车载电视、车载可视电话等都是基于FPGA停止的数字图像处置;在数字电视系统中,FPGA正在越来越多的被利用,在图像显现、图像紧缩、图像格式转化、I/O接口等都是用FPGA停止处置

浅谈图像处置算法的实现路子(CPU/FPGA/ASIC)

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<h1>小结

就小我工作履历而言,ASIC和FPGA的利用很是多,但两者还是稍有分歧FPGA更多的偏向于算法的功用考证,假如要产物化量产的话,终极城市挑选ASIC所以一般的开辟流程是:算法开辟->FPGA考证->ASIC
感谢您的阅读
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